减肥效果评估方法

减肥效果评估 肥胖不僅與各種慢性成人疾病有關，例如：糖尿病、心臟病、高血壓、腦 中風、膽結石及痛風等，亦與若干癌症的發生有關，例如：男性肥胖者容易罹 患直腸癌、前列腺癌等，而女性肥胖者則較易罹患膽囊癌、乳癌、子宮癌及卵 巢癌等(Mansion et al, 1987; Lindsted et al, 1991)。因此，WHO＆FDA已經於1996 年將肥胖列為慢性疾病之一，強調「維持理想體重」之重要性。 肥胖症是指身體由於生理或生化機能之改變而引起體內脂肪過度沉積，造 成體重增加之病症。而肥胖症可分為以下兩種： 1. 單純性肥胖(simple obesity)：又可分為體質性肥胖和獲得性肥胖兩種。體質性 肥胖是指脂肪細胞數目較多所引起之肥胖症，常見於兒童時期之肥胖。另外， 獲得型肥胖則是指脂肪細胞增大所引起之肥胖，常見於成年時期之肥胖症。 而95%以上之肥胖症是屬於單純性肥胖症。 2. 續發生肥胖(secondary obesity)：由於內分泌或代謝性疾病等所引起之肥胖 症，亦稱為症狀性肥胖(symptomatic obesity)。 在肥胖之判定方法中，身體質量指數(body mass index, BMI)、體脂肪、腰臀比及皮下脂肪厚度(包括三頭肌皮脂厚度或肩胛骨皮脂厚度)等皆是判定肥胖常用之指標。依據衛生署公佈之1996年第三次國民營養調查結果報告中指出，目 前台灣地區19~44歲青中年之肥胖指標值如下： 71 226.4 26.4 (kg/m) 0.9 0.85 20 28 (mm) 25 30 (%) 一般而言，減肥所應用之原理如下： 1. (hormone-sensitive lipase) 減肥之過程就是體內脂肪動員作用之過程。許多減肥食品乃是利用其中可 以促進脂肪組織分解之物質，減少體脂肪，以達到體重降低之目的。而身體中 存在於脂肪組織之激素敏感性脂解酉每(hormone-sensitive lipase)，可以促進脂肪組織中三酸甘油酯(triglyceride, TG)之分解，乃是脂肪分解作用之關鍵酵素。 2. 3. 減肥食品中亦有許多可以影響消化道消化及吸收之物質，藉此作用減少營 養素之吸收，如：抑制胰脂解酉每之分解作用，減少腸道中脂質之分解，或促進 消化道蠕動，使食物快速通過，減少營養素之消化與吸收等。 由於續發性肥胖多因內分泌失調或代謝異常所致，影響因素甚多。因此， 本功能評估方法以單純性肥胖症為對象，評估食品之減肥功能。 72 1. 原理 (1) 減肥效果評估：以高熱量飼料誘發實驗動物之肥胖症後，投與受試物， 並利用各種評估指標判定其減肥效果。 (2) 肥胖症之預防效果評估：同時投與高熱量飼料與受試物，並利用各種評 估指標判定其預防實驗動物罹患肥胖症之效果。 2. 實驗材料與方法 (1) 10~12週齡之雄性SD、Wistar大白鼠或小白鼠。 (2) 依照上述實驗原理之不同，可進行以下兩種分組方式： 以組間平均體重無顯著差異為原則，將實驗動物分 為對照組(control group, C)及高熱量組(high energy group, HE)。C組以正常飼 料飼養，而HE組以高熱量飼料飼養(參考例：大白鼠固型飼料47%、玉米 油8%、煉乳44%)(Levin, 1991; Levin et al, 1983)。飼養至少4週後，確定 HE組之體重顯著高於C組20%後(p<0.05)，C組繼續以正常飼料飼養再依 照有無投與受試物以及投與劑量之高低分成三組。其中一組為不投與受試物 之組(HE(-))，另外根據受試物之人體每日每公斤建議量之1倍及5~10倍之 73 劑量分成HE(1x)及HE(5~10x)兩組，每組至少8隻實驗動物。受試物之投與 可以添加於飼料或以胃管灌食。再飼養至少4週後，犧牲實驗動物，進行各 項。分組之方法如下圖： 至少4週 至少4週 犧牲動物及分析 對照組(C)：正常組成之飼料 C組：正常組成之飼料 高熱量組(HE)：高熱量飼料 HE(-)組：高熱量飼料，不投與受試物 HE(1x)組：高熱量飼料，投與1倍劑量之受試物 HE(5~10x)組：高熱量飼料，投與5或10倍劑量之受試物 以組間平均體重無顯著差異為原則，將實驗動物 分為對照組(C)、不投與受試物之高熱量組(HE(-))，以及根據受試物之人體 每日每公斤建議量之1倍及5~10倍劑量之HE(1x)及HE(5~10x)等四組。受試物之投與可以添加於飼料或以胃管灌食。飼養至少4週後，犧牲動物，進行以下各項分析。分組之方法如下圖： 至少4週 犧牲動物及分析 C組：正常組成之飼料 HE(-)組：高熱量飼料，不投與受試物 HE(1x)組：高熱量飼料，投與1倍劑量之受試物 HE(5~10x)組：高熱量飼料，投與5~10倍劑量之受試物 74 關於添加劑量之算法，依據體重60kg之成人除以受試物之每日人體建議 攝取量，即可得每公斤體重之建議攝取量。再乘以實驗動物相對於人體之代 謝係數，即可得該實驗動物每日之攝取劑量。大白鼠相對於人體之代謝係數 為6.25，小白鼠為9.01(苗, 1997)。計算式示如下： 大白鼠每公斤體重之攝取劑量＝人體建議攝取量?體重60kg×6.25 小白鼠每公斤體重之攝取劑量＝人體建議攝取量?體重60kg×9.01 (3) (a) 實驗動物禁食12小時後，以乙醚麻醉，收集腹腔大動脈的血液後，利 用酵素法及比色原理測量其中之脂質濃度。 (b) 於腹腔動脈採血結束後，以生理食鹽水沖洗後，以Folch等人的方法萃取脂質後，測量其中三酸甘油酯與總膽固醇濃度(Folch et al, 1957) 。 (c) GOTGPT 利用酵素法及比色原理測量血中GOT及GPT活性。 75 (d) 利用酵素法及比色原理測量血中尿酸及肌酸酐含量(Kassieer, 1971; Tanganelli et al, 1982)。 (e) 利用酵素法及比色原理測量血中鈉及鉀的含量(Berry et al, 1988; Berry et al, 1989)。 分為必測項目及選測項目。必測項目為必定要測量之項目，而選測項目 則可依照受試物之特性及減肥原理，選擇測量之項目。 A. (a) 實驗期間定期測量老鼠體重，比較實驗開始時與實驗結束時之體重。 (b) 紀錄每日之飼料攝取量，於實驗末計算食物利用率(feed efficiency)，計算 公式如下： Feed efficiency＝(weight gain ?food intake) × 100% 76 (c) 取出實驗動物腎周圍及睪丸周圍之脂肪組織後秤重。 B. (a) 取下脂肪組織，判定脂肪細胞之數目以及大小。 (b) 取0.1g睪丸脂肪組織，以生理鹽水洗淨後，用濾紙吸乾水分，秤重。然 後，以均質機將脂肪組織均質化並離心後，取上清液，利用比色之方法進行 分析(Morimoto et al, 2001; Morimoto et al, 1999)。 (c) 欲進一步證實受試物之特性或其減肥作用機轉時，可以增加相關測量項 目。例如：脂蛋白脂解酉每(lipoprotein lipase)活性等。 (4) 統計分析方法則可用ANOVA或其他科學數據常用之統計分析法，分析 組間各項數值之差異性，並以p < 0.05表示具有統計上的差異。 77 3. 以安全性指標作為判定實驗動物在無損害健康之情況下，投與受試物 後，其體重及體脂肪均顯著降低者(p < 0.05)，則可判定此受試物在動物實驗 中具有減肥效果。 78 1. 以單純性肥胖症患者為實驗對象，攝取受試物後，利用各種減肥指標評估 其減肥效果以及觀察受試物對身體有無不良之影響。 2. (1) 人體實驗必須委託國內外大學食品、營養、醫學等相關研究所、醫學中 心執行，需有醫師參與，並遵循衛生主管機關對人體實驗有關之相關規定。 參與減肥試驗者必須符合以下條件： BMI?26.4之單純性肥胖者 無心臟、肝臟、腎臟、內分泌及其他器官之重大疾病者 非精神病患者 沒有服用藥物 (2) 可採用自身對照或組間對照之方式，根據受試者之年齡、性別、身高、 體重、BMI、體脂肪以及相關之基本資料分為對照組及實驗組。每組必須大 於10人，且必須採用單盲或雙盲方法進行實驗。實驗期間至少4週。受試物 之攝取方式可以分成以下兩種： 79 實驗組之受試者每天依照推薦之方式及建議量攝取 受試物，對照組則給予安慰劑。另外，為排除飲食因素之影響，受試者不 改變原來的飲食習慣。 受試者每天依照推薦之方式及建議量攝取受試物。 (3) (a) 觀察並記錄受試者在實驗期間之精神狀況、睡眠、厭食以及有無其他腸 胃症狀等。並定期測量血壓、脈搏及呼吸次數等。 (b) 定期抽血測量血中紅血球細胞數目、白血球細胞數目、血紅素、血容比、 平均紅血球體積等項目。其測定方法，可由實驗室用公認之方法自行分析， 或由教學醫院利用血液生化自動分析儀器分析。 (c) 定期抽血測量血糖、血脂質(TG、TC、LDL-C及HDL-C)、腎功能(尿素氮、肌酸酐、尿酸)、肝功能(GOT、GPT、,,GT、白蛋白)、甲狀腺功能以及電解質(鈉、鉀)等項目。其測定方法，可由實驗室用公認之方法自行分析， 或由教學醫院利用血液生化自動分析儀器分析。 80 (d) 定期收集受試者尿液分析酸鹼值、尿蛋白及尿糖等項目。可由實驗室用 公認之方法自行分析，或由教學醫院利用血液生化自動分析儀器分析。 (e) 定期檢測受試者之心臟功能及肺功能。心臟功能以心電圖偵測，肺功能 以肺活量、一秒用力吐氣量等項目判定。建議由醫院醫事技術人員負責檢測 及判讀。 (f) 實驗前、中期及後期等三個時期必須對受試者進行三天之飲食紀錄，排 除飲食習慣因子影響實驗數據之可能性。 (a) BMI 定期測量受試者之身高及體重，計算BMI，觀察其變化。 (b) 定期測量受試者之臀圍及腰圍，求出腰臀比。 (c) 定期測量受試者之體脂肪含量。可用三頭肌或肩胛骨皮下脂肪厚度表 示，亦可利用生物電阻原理之儀器測量。 81 (4) 統計分析方法則可用student’s t-test或其他科學數據常用之統計分析法， 分析組間各項數值之差異性，並以p < 0.05表示具有統計上的差異。 3. 實驗組自身比較或與對照組比較，以安全性指標判定受試者在攝取受試 物後，於無損害健康狀態之下，BMI、體脂肪及腰臀比等均有顯著降低者(p < 0.05)，可判定在人體實驗具有減肥效果。 82 1. 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